CN106082821A - 一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，由以下成分制成：煤矸石、玄武岩粉、电解锰渣、大麻纤维、壳聚糖、赤泥、石灰石、磷酸二氢铝、水玻璃、改性剂、胶凝材料、硼泥、水适量。本发明免烧砖生产工艺简单，成本低，通过各材料之间的协同作用，使得制备的免烧砖强度高、导热系数低、抗裂效果非常好、节能环保，满足建筑工程的需要，符合环保的需求；不仅具有良好的抗菌杀虫防霉的效果，还具有轻体、高强、保温、隔音、吸水率低的优异性能，本发明免烧砖耐高低温性能优越，解决了一般免烧砖抗裂性、抗冻性差等问题，极大了提高了免烧砖的应用范围。

Description

一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖

技术领域

本发明涉及建筑材料制作领域，特别是涉及一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖。

背景技术

煤矸石作为我国排放量最大的工业固体废弃物之一。目前在全国已累计堆存30多亿吨，占地约1.2×104公顷。而且每年煤矸石的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右。年排放速度将大于1.6亿吨。堆放煤矸石不仅占用大量土地，而且污染环境，影响人们的生活和健康。另外，煤矸石山经常发生自燃，不仅浪费能源，而且产生大量烟尘和有害气体。自燃的煤矸石山在一定的条件下还会发生爆燃，还会诱发崩塌与滑坡，直接危害附近的建筑设施和人身安全。

不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为免烧砖。该产品符合中国“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材”的发展建材总方针。随着改革开放政策的不断深化，市场经济的不断发展，城市建设飞速发展，各类市政工程，公用设施，高层建筑，民用建筑，安居工程拔地而起，将需要大量新型墙体材料。由于作业质量问题及外墙墙体较薄等原因，外墙渗漏发霉已经成为建筑物的质量通病，严重地影响了建筑物的使用功能，导致耐久性能下降。为此，本发明希望研制出一种具有抗防霉菌效果的免烧砖，来解决这类问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，通过以下技术方案实现：

一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，由下列重量份的原料制成：煤矸石42、玄武岩粉2、电解锰渣34、大麻纤维0.3、壳聚糖0.4、赤泥9、石灰石1、磷酸二氢铝1、水玻璃5、改性剂6、胶凝材料15、硼泥2、水适量；

所述胶凝材料按重量份计由以下成分制成：水泥20、黏土10、二水石膏4、水化硅酸钙凝胶1、明矾石0.5、方镁石0.8、膨润土3；所述胶凝材料的制备方法为：将水泥、黏土、二水石膏、水化硅酸钙凝胶、明矾石、方镁石、膨润土混合均匀后，添加到无水乙醇中，进行研磨40分钟，混合物粒度达到200-250目，过滤，即可；所述膨润土经过预处理：将膨润土先经过358℃高温煅烧10分钟，然后冷却至182℃，添加到温度为8-10℃水中，密闭浸泡20分钟后，过滤，烘干，即可；

所述水玻璃经过改性处理：将水玻璃与其质量4.65%的聚氧化乙烯树脂和焦炭粉混合物在46℃下进行混合，并以120r/min速度搅拌20分钟后，采用紫外光照射3-5分钟，自然冷却至室温，即可；所述聚氧化乙烯树脂与焦炭粉混合物中聚氧化乙烯树脂与焦炭粉按4:1质量比例混合；

所述改性剂由以下重量份的原料制备而成：硼酸2、高岭土10、偏硅酸钠1、聚丙烯颗粒1、十二烷基苯磺酸钠2、硅溶胶5、环氧亚麻子油4、羧甲基纤维素钠2、竹粉2、硫酸钙晶须1、硬脂酸10；首先将硼酸、高岭土、偏硅酸钠、聚丙烯颗粒、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶、环氧亚麻子油、羧甲基纤维素钠混合，加热至52℃，以500r/min的速度搅拌40分钟后，加入竹粉、硫酸钙晶须、硬脂酸，加热至 67℃，继续搅拌25分钟，制成混合料，然后对混合料采用电子束照射5-8分钟，温度控制在78-80℃之间，密封1小时后，解除密封，自然冷却至室温，即得改性剂。

一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，由以下具体步骤制成：

（1）将煤矸石、玄武岩粉、电解锰渣、大麻纤维、赤泥、石灰石、磷酸二氢铝混合后粉碎成200-250目的混合粉末，然后添加适量的水，以250r/min速度搅拌30分钟；

（2）向（1）中加入硼泥、壳聚糖，搅拌均匀，然后加入造粒机中挤出造粒；

（3）将改性剂、胶凝材料、水玻璃混合，加入适量水制成混合浆料，然后与步骤（2）中颗粒混合搅拌均匀，形成膏状物，然后送入砌块成型机中进行压制，成型压力控制在为18MPa；

（4）将成型后的产品放在28℃下洒水养护18天，即可。

本发明经过大量的实验研究，通过对各种凝胶材料的研究，从而制备出本发明免烧砖采用的凝胶材料，制备出的免烧砖各项强度和耐水性都得到了极大的提高，本发明的胶凝材料具有极高的强度发展潜力，并且能够使得水泥水化程度得到极大的提升,以及材料的微观结构的致密性有很大的提升,孔隙分布得到极大的改善。这是由于明矾石、方镁石、膨润土三者的物理性能和化学性能的协同作用所达到的效果。养护温度对于本发明凝胶材料性能的发挥有重要影响,最佳养护温度不仅大大地提高本发明凝胶材料性能的发挥程度,也提前了其活性作用开始的时间。

本发明通过添加改性剂和大麻纤维、壳聚糖的协同作用，制得的免烧砖不仅具有良好的抗菌杀虫防霉的效果，还具有轻体、高强、保温、隔音、吸水率低、节能环保的优异性能，本发明免烧砖的综合性能得到极大的提升。

本发明的有益效果是：与现有的免烧砖制作技术相比，本发明免烧砖生产工艺简单，成本低，通过各材料之间的协同作用，使得制备的免烧砖强度高、导热系数低、抗裂效果非常好、节能环保，满足建筑工程的需要，符合环保的需求；不仅具有良好的抗菌杀虫防霉的效果，还具有轻体、高强、保温、隔音、吸水率低的优异性能，本发明免烧砖耐高低温性能优越，解决了一般免烧砖抗裂性、抗冻性差等问题，极大了提高了免烧砖的应用范围。

具体实施方式

一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，由下列重量份的原料制成：煤矸石42、玄武岩粉2、电解锰渣34、大麻纤维0.3、壳聚糖0.4、赤泥9、石灰石1、磷酸二氢铝1、水玻璃5、改性剂6、胶凝材料15、硼泥2、水适量；

所述胶凝材料按重量份计由以下成分制成：水泥20、黏土10、二水石膏4、水化硅酸钙凝胶1、明矾石0.5、方镁石0.8、膨润土3；所述胶凝材料的制备方法为：将水泥、黏土、二水石膏、水化硅酸钙凝胶、明矾石、方镁石、膨润土混合均匀后，添加到无水乙醇中，进行研磨40分钟，混合物粒度达到200-250目，过滤，即可；所述膨润土经过预处理：将膨润土先经过358℃高温煅烧10分钟，然后冷却至182℃，添加到温度为8-10℃水中，密闭浸泡20分钟后，过滤，烘干，即可；

所述水玻璃经过改性处理：将水玻璃与其质量4.65%的聚氧化乙烯树脂和焦炭粉混合物在46℃下进行混合，并以120r/min速度搅拌20分钟后，采用紫外光照射3-5分钟，自然冷却至室温，即可；所述聚氧化乙烯树脂与焦炭粉混合物中聚氧化乙烯树脂与焦炭粉按4:1质量比例混合；

所述改性剂由以下重量份的原料制备而成：硼酸2、高岭土10、偏硅酸钠1、聚丙烯颗粒1、十二烷基苯磺酸钠2、硅溶胶5、环氧亚麻子油4、羧甲基纤维素钠2、竹粉2、硫酸钙晶须1、硬脂酸10；首先将硼酸、高岭土、偏硅酸钠、聚丙烯颗粒、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶、环氧亚麻子油、羧甲基纤维素钠混合，加热至52℃，以500r/min的速度搅拌40分钟后，加入竹粉、硫酸钙晶须、硬脂酸，加热至 67℃，继续搅拌25分钟，制成混合料，然后对混合料采用电子束照射5-8分钟，温度控制在78-80℃之间，密封1小时后，解除密封，自然冷却至室温，即得改性剂。

一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，由以下具体步骤制成：

（1）将煤矸石、玄武岩粉、电解锰渣、大麻纤维、赤泥、石灰石、磷酸二氢铝混合后粉碎成200-250目的混合粉末，然后添加适量的水，以250r/min速度搅拌30分钟；

（2）向（1）中加入硼泥、壳聚糖，搅拌均匀，然后加入造粒机中挤出造粒；

（3）将改性剂、胶凝材料、水玻璃混合，加入适量水制成混合浆料，然后与步骤（2）中颗粒混合搅拌均匀，形成膏状物，然后送入砌块成型机中进行压制，成型压力控制在为18MPa；

（4）将成型后的产品放在28℃下洒水养护18天，即可。

经各种试验测定，本发明免烧砖的各项性能为：密度为892kg/m³，导热系数为0.051W/(m.K)，抗压强度为16.3Mpa，抗折强度为3.4MPa；本发明中如果采用普通凝胶材料制成免烧砖的各项性能为：密度为944kg/m³，导热系数为0.062W/(m.K)，抗压强度为14.1Mpa，抗折强度为2.4MPa，可见免烧砖的各项性能明显的下降。

Claims (2)

1.一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，其特征在于，由下列重量份的原料制成：煤矸石42、玄武岩粉2、电解锰渣34、大麻纤维0.3、壳聚糖0.4、赤泥9、石灰石1、磷酸二氢铝1、水玻璃5、改性剂6、胶凝材料15、硼泥2、水适量；

所述胶凝材料按重量份计由以下成分制成：水泥20、黏土10、二水石膏4、水化硅酸钙凝胶1、明矾石0.5、方镁石0.8、膨润土3；所述胶凝材料的制备方法为：将水泥、黏土、二水石膏、水化硅酸钙凝胶、明矾石、方镁石、膨润土混合均匀后，添加到无水乙醇中，进行研磨40分钟，混合物粒度达到200-250目，过滤，即可；所述膨润土经过预处理：将膨润土先经过358℃高温煅烧10分钟，然后冷却至182℃，添加到温度为8-10℃水中，密闭浸泡20分钟后，过滤，烘干，即可；

所述水玻璃经过改性处理：将水玻璃与其质量4.65%的聚氧化乙烯树脂和焦炭粉混合物在46℃下进行混合，并以120r/min速度搅拌20分钟后，采用紫外光照射3-5分钟，自然冷却至室温，即可；所述聚氧化乙烯树脂与焦炭粉混合物中聚氧化乙烯树脂与焦炭粉按4:1质量比例混合；

所述改性剂由以下重量份的原料制备而成：硼酸2、高岭土10、偏硅酸钠1、聚丙烯颗粒1、十二烷基苯磺酸钠2、硅溶胶5、环氧亚麻子油4、羧甲基纤维素钠2、竹粉2、硫酸钙晶须1、硬脂酸10；首先将硼酸、高岭土、偏硅酸钠、聚丙烯颗粒、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶、环氧亚麻子油、羧甲基纤维素钠混合，加热至52℃，以500r/min的速度搅拌40分钟后，加入竹粉、硫酸钙晶须、硬脂酸，加热至 67℃，继续搅拌25分钟，制成混合料，然后对混合料采用电子束照射5-8分钟，温度控制在78-80℃之间，密封1小时后，解除密封，自然冷却至室温，即得改性剂。

2.根据权利要求 1 所述一种具有防霉抗菌效果的煤矸石免烧砖，其特征在于，由以下具体步骤制成：

（1）将煤矸石、玄武岩粉、电解锰渣、大麻纤维、赤泥、石灰石、磷酸二氢铝混合后粉碎成200-250目的混合粉末，然后添加适量的水，以250r/min速度搅拌30分钟；

（2）向（1）中加入硼泥、壳聚糖，搅拌均匀，然后加入造粒机中挤出造粒；

（3）将改性剂、胶凝材料、水玻璃混合，加入适量水制成混合浆料，然后与步骤（2）中颗粒混合搅拌均匀，形成膏状物，然后送入砌块成型机中进行压制，成型压力控制在为18MPa；

（4）将成型后的产品放在28℃下洒水养护18天，即可。